资源环境硬约束下中国耕地休耕优先区识别     

陈浮  曾思燕  葛小平  于昊辰  杨永均  卞正富 《农业工程学报》2021,37(22):226-235

为厘清全国耕地资源环境本底并识别中国休耕优先区,该研究从生态保护红线、土壤污染状况、地下水超采和耕地质量等级等4个维度,运用生态保护红线划定、内梅罗综合污染指数、地下水水位变幅等方法系统分析中国耕地资源环境胁迫因子空间格局及分异特征,并构建多准则休耕规则识别不同情景下中国休耕规模及优先区的空间分布。结果表明：1）中国北方划入生态保护红线范围内耕地面积远高于南方,划入一级生态保护红线范围内耕地占3.57%;2）中国耕地重、中度污染面积分别占1.23%和2.31%,南方整体污染高于北方且南方呈局部分散、北方呈点状集聚格局;3）地下水超采区集中于河北、河南、吉林和江苏,重度超采区仅占0.68%;4）耕地质量总体一般,劣等、低等耕地面积分别占3.69%和14.0%,北方明显高于南方且大范围分散分布。依据多准则休耕规则综合评判,划入休耕优先区占全部耕地的23.70%,比食品安全优先、产能损失最小和生态保护优先3种情景分别高8.40%、4.18%和3.12%,其中禁植必休区、限植休耕区和重点轮休区分别为1.95%、4.71%和6.18%。因此,必须从源头治理视角厘清耕地资源环境本底,权衡休耕的迫切性,为国家层面上休耕规划有效落地、污染休耕治理和耕地保护创新提供技术支撑。  相似文献   

下辽河平原典型地域耕地系统弹性时空分异特征     

刘婉莹  宋戈  高佳  隋虹均  王全喜 《农业工程学报》2023,39(9):252-260

科学准确地刻画耕地系统弹性时空分异格局是制定耕地保护差别化管理制度的基本前提。为此,该研究以下辽河平原典型地域沈阳市为研究区,基于社会生态系统弹性思维的抵抗力-适应力-转型力视角,重构耕地系统弹性的科学内涵,探讨2009—2018年研究区耕地系统弹性时空分异特征及影响因素。结果表明:1)耕地系统弹性是由耕地系统的抵抗力、适应力和转型力共同作用的结果,分别发挥维持现状、治理弹性和优化弹性的作用;2)2013年为研究区耕地生产力发生突变的时间节点,突变后期研究区整体和各区县的耕地系统弹性均显著减弱,耕地系统适应力减弱是耕地系统弹性减弱的主要因素,其次为转型力和抵抗力;3)突变前后研究区耕地系统弹性整体均呈现出中部高,西北部低的空间分布格局,高高型集聚的耕地向西部和北部迁移,低低型集聚的耕地集中于南部;4)耕地系统弹性变化同时受人类活动和自然禀赋综合影响,农业建设活动和自然条件分别是研究区中南部和西北部的耕地系统弹性空间分异的主要原因。研究表明阐明耕地系统抵抗力、适应力和转型力之间的作用关系可为刻画耕地系统弹性的时空分异格局提供有效途径,据此构建差别化的耕地保护制度体系,为实现下辽河平原农业...  相似文献   

哈尔滨市耕地利用效益特征分析   总被引：6，自引：1，他引：6  

张文雅  宋戈 《水土保持研究》2009,16(6):79-83

提高耕地利用效益是缓解粮食供应压力的有效手段。以黑龙江省粮食主产区哈尔滨市为例,从经济效益、社会效益及生态效益3个方面构建耕地利用效益评价指标体系,以哈尔滨市1997-2006年的数据为基础,运用熵值法确定各指标权重,并通过建立协调度模型,定量评价出1997-2006年哈尔滨市耕地利用效益系统协调度。结果表明:1997-2006年哈尔滨市耕地利用系统协调度处于波动状态,耕地综合利用效益并不稳定,但总体呈上升趋势。耕地利用经济效益和社会效益协调度变化不大,综合效益与生态效益的协调度曲线走势趋同,表明哈尔滨市耕地利用综合效益主要受生态效益的影响。最后从根本上提出有效措施实现哈尔滨市耕地利用效益的提高。  相似文献   

Effect of Assessment Scale on Spatial and Temporal Variations in CH4, CO2, and N2O Fluxes in a Forested Wetland     

Zhaohua Dai  Carl C. Trettin  Changsheng Li  Harbin Li  Ge Sun  Devendra M. Amatya 《Water, air, and soil pollution》2012,223(1):253-265

Emissions of methane (CH₄), carbon dioxide (CO₂), and nitrous oxide (N₂O) from a forested watershed (160 ha) in South Carolina, USA, were estimated with a spatially explicit watershed-scale modeling framework that utilizes the spatial variations in physical and biogeochemical characteristics across watersheds. The target watershed (WS80) consisting of wetland (23%) and upland (77%) was divided into 675 grid cells, and each of the cells had unique combination of vegetation, hydrology, soil properties, and topography. Driven by local climate, topography, soil, and vegetation conditions, MIKE SHE was used to generate daily flows as well as water table depth for each grid cell across the watershed. Forest-DNDC was then run for each cell to calculate its biogeochemistry including daily fluxes of the three greenhouse gases (GHGs). The simulated daily average CH₄, CO₂ and N₂O flux from the watershed were 17.9 mg C, 1.3 g C and 0.7 mg N m⁻², respectively, during the period from 2003–2007. The average contributions of the wetlands to the CH₄, CO₂ and N₂O emissions were about 95%, 20% and 18%, respectively. The spatial and temporal variation in the modeled CH₄, CO₂ and N₂O fluxes were large, and closely related to hydrological conditions. To understand the impact of spatial heterogeneity in physical and biogeochemical characteristics of the target watershed on GHG emissions, we used Forest-DNDC in a coarse mode (field scale), in which the entire watershed was set as a single simulated unit, where all hydrological, biogeochemical, and biophysical conditions were considered uniform. The results from the field-scale model differed from those modeled with the watershed-scale model which considered the spatial differences in physical and biogeochemical characteristics of the catchment. This contrast demonstrates that the spatially averaged topographic or biophysical conditions which are inherent with field-scale simulations could mask “hot spots” or small source areas with inherently high GHGs flux rates. The spatial resolution in conjunction with coupled hydrological and biogeochemical models could play a crucial role in reducing uncertainty of modeled GHG emissions from wetland-involved watersheds.  相似文献   

不同抗性烤烟品种根际微生物数量及多样性差异研究   总被引：2，自引：0，他引：2  

王戈  杨焕文  赵正雄  李佛琳  易建华 《植物营养与肥料学报》2012,18(2):451-458

以不同烤烟品种云85（高抗）、K326（中抗）、净叶黄（中感）和红花大金元（高感）为材料,通过平板菌落计数法和Biolog方法比较了不同烤烟品种不同生育时期以及接种黑胫病菌后根际可培养微生物数量及群落功能多样性差异。结果表明,不同品种根际细菌数量随生育进程先增加后减少,真菌刚好相反,且细菌和真菌趋势拐点均出现在现蕾期,放线菌变化不大;团棵期和旺长期细菌和放线菌数量与品种抗性正相关,真菌数量与品种抗性呈负相关。人工接种黑胫病菌条件下,抗病品种根际环境刺激了细菌生长,而相对抑制感病品种细菌生长,不同品种均促进了根际真菌和放线菌生长,且真菌数量与品种抗性负相关。Biolog功能多样性分析表明,不同品种碳源总体利用能力及功能多样性存在一定差异,团棵期和旺长期抗病品种AWCD值、Shannon指数和Mclntosh指数大于感病品种;接种降低了感病品种碳源总体利用能力及功能多样性。以上结果说明,不同品种微生物数量及群落多样性受生长发育和品种抗性影响,且抗性差异主要表现在烤烟现蕾以前;与黑胫病互作后根际微生物数量及群落多样性存在明显差异且与品种抗性密切相关。  相似文献   

幼树靶标探测器设计与试验   总被引：1，自引：11，他引：1  

翟长远  赵春江  王秀  刘遇哲  葛纪帅  马永兵  薛文斌 《农业工程学报》2012,28(2):18-22

针对果园对靶喷药中幼树靶标难以精准探测的难题,该文基于红外传感器设计了幼树靶标探测器,该探测器能同时探测喷药机两侧果树树干,根据用户设置的喷雾宽度和延迟距离等参数计算出靶标喷雾位置,并准确控制电磁阀开闭以进行对靶喷药。实验室试验表明,在传感器探测范围内探测距离和树干直径对探测器探测准确性几乎没有影响,速度对探测准确性有微小量影响,速度不大于1m/s时喷雾总宽度计算精度不小于96.1%。果园试验表明,行走速度不大于0.94m/s时,幼树靶标探测器能100%探测到树干并准确计算出喷雾位置和喷雾宽度。  相似文献   

崩岗发生区岩土类型分析     

葛宏力  黄炎和  蒋芳市  林金石  林敬兰 《亚热带水土保持》2012,(1):13-19

本文应用岩土工程的试验方法及其分类标准,对崩岗发生区的风化壳岩土进行分析.结果表明:1)依据地质成因和风化程度,风化壳可划分为坡积层和风化岩土层;其中,风化岩土层又分为残积土层、全风化层、强风化层,并以粘、石英含量高、粉、长石含量高分别为各自的典型特征.2)依据土的颗粒组成、塑性指数、颗粒的矿物组成,可将风化壳的岩土分为六大类:粘性土、石英砾砂、粉土类、粉砂、长石砾砂和角砾;且对应的风化壳层次分别为坡积层,残积土层,全风化层,强风化层上部、强风化层中部、强风化层底部.3)坡积层与风化岩土层的性质变化大,界限明显;风化岩土层中各层次之间为渐变过渡关系.  相似文献   

河南省耕地集约利用时空变化特征研究   总被引：4，自引：0，他引：4  

龙冬冬  赵宏波  宋戈  徐珊 《水土保持研究》2012,19(4):223-228

耕地集约利用水平影响着国家粮食安全及区域的可持续发展,以河南省18个地级市为评价单元,采用最优组合赋权法、协调度评价模型、聚类分析法、GIS空间分析方法定量分析了1989—2008年间河南省耕地集约利用水平的时空变化特征。结果表明:1989—2008年间河南省耕地集约利用水平呈波动上升的趋势,其耕地投入强度和利用效益对耕地集约利用水平影响较大;省域范围内耕地集约利用水平空间差异显著,呈现4级分布,河南北部、东部、南部地区耕地集约利用水平较高,中部次之,西部相对较低;区域间投入强度、利用程度和利用效益差异明显,且出现错位发展。1989—2008年间河南省耕地集约利用水平逐步提高,平原地区的耕地集约利用水平高于山地丘陵地区,且向山地丘陵地区不断扩展,评价结果与现实情况基本一致。  相似文献   

高速插秧机钵体毯状苗纵向送秧装置的设计与试验     

杜立恒  俞高红  张国凤  李革  刘大庆 《农业工程学报》2014,30(14):17-25

基于现有高速插秧机平台,改进设计适用于钵体毯状苗的纵向送秧装置。对钵体毯状苗的插秧特点进行分析。针对钵体毯状苗对纵向送秧装置的要求,对纵向送秧装置进行了详细的理论分析和设计。通过Solidworks建模并对装置的工作状态进行虚拟仿真。设计加工样机进行试验分析,试验结果表明,多次纵向送秧误差均在2 mm以内,且不存在累积误差,故满足设计要求。保证了机器在高速工作状况下,纵向送秧的精度和非送秧过程时秧苗的纵向位置固定。该文设计的纵向送秧装置使得钵体毯状苗在插秧机平台上的纵向送秧:精准、稳定、可靠。为钵体毯状苗实现高速机械插秧提供了可靠的设计方案和理论依据。  相似文献   

多场次降雨对崩岗崩积体细沟侵蚀的影响   总被引：5，自引：0，他引：5  

蒋芳市  黄炎和  林金石  赵淦  葛宏力 《中国水土保持科学》2014,(6):1-7

崩积体是崩岗的重要组成部分,因土质疏松,极易被侵蚀。细沟侵蚀特征是探讨崩积体侵蚀机制的重要内容。采用人工模拟降雨试验,研究多场次降雨条件（1.00、1.67、2.33 mm/min分别降3次雨）对崩积体30°坡面（5m×1 m）细沟侵蚀产沙过程及发育形态特征的影响。结果表明：1）1.00 mm/min降雨强度条件下,3次降雨的后期产沙过程趋于一致,而1.67和2.33 mm/min降雨强度条件下,前2次降雨后期产沙过程趋于一致,但第3次降雨后期产沙率急剧增大;2）各降雨强度条件下,沟头溯源作用、细沟平均宽度及深度随着降雨场次的增加而增加;3）不同降雨强度条件下的细沟特征存在差异,1.00和1.67 mm/min降雨强度时,随着降雨场次的增加,坡面的细沟数及细沟密度增加,宽深比减小,但在2.33 mm/min降雨强度条件下的结果恰好相反;4）各降雨强度条件下细沟侵蚀量及其增加幅度均增大,细沟侵蚀愈剧烈。  相似文献